Гальваническая ванна. Ремонт и восстановление оцинковки ванны

Категории ванн

Горячее цинкование металлических заготовок и продукции осуществляется в специально оборудованном цехе. Ванны для предварительной обработки изделий расположены последовательно, в соответствии поэтапным порядком обработки деталей. Такая компоновка предполагает сокращение времени на нахождение металла в воздушной среде, соответственно качество защитного покрытия улучшается.

Для цинкования металла используются ванны двух категорий:

• резервуары для предварительной обработки — предназначены для очистки металла от различных загрязнений, нанесение тонкой пленки с целью улучшения адгезии. В стандартном цехе используются ванны обезжиривания, промывки, травления, флюсования и другие необходимые емкости;
• ванны для выполнения основных операций — используются для нанесения защитного покрытия. К таким емкостям предъявляются особые требования.

Стандартная ванна для цинка, предварительной и заключительной обработки должна соответствовать ряду общих требований. Материал, из которого изготовлена емкость, должен быть инертен по отношению к используемым химическим составам, способен выдерживать необходимый температурный режим. Также требуется обеспечить герметичность резервуара, возможность безопасной эксплуатации и обслуживания.

Горячее цинкование

В современном мире для покрытия металлов защитным раствором применяются различные вещества. одним из самых распространенных является цинк, который покрывает слой тонким слоем и выполняет помимо декоративной функции еще и защитную.

На современных промышленных предприятиях не редко используется горячее цинкование при обработке стальных материалов. Данный метод обработки представляет собой процедуру, которая заключается в погружении предметов из стальных материалов в специально разработанную емкость с расплавленным цинком. Его температура нагрева составляет не менее 450 градусов Цельсия.

Данная процедура не является сложной, если в наличии имеется необходимое оборудование. Она является проверенным методом покрытия стальной поверхности защитной пленкой, эффективность которой проверена многими годами использования. Ее толщина тщательным образом контролируется, чтобы металлу была обеспечена надежная защита от влияния окружающей среды.

Благодаря цинковому сплаву обеспечивается гораздо более долгая защита от коррозии, чем при использовании обычных методов, в числе которых и адгезия. Во время данного процесса между железным сплавом и цинковым появляется взаимодействие. Они соединяются в одно вещество. Это не просто адгезия железа к цинку. Это уже отдельное вещество, состоящее из смешивания сплавов этих двух металлов. Благодаря этому антикоррозийное свойство сохраняется на более продолжительный период времени.

Кроме придания металлу устойчивости к появлению коррозии обработка горячим цинковым сплавом придает металлу еще ряд свойств, которые проявляются в:

• улучшении внешнего качества изделия,
• увеличению эксплуатационного срока,
• устойчивости е агрессивным влияниям окружающей среды.

Главным отличием покрытия стали цинковым сплавом от всех других методов обработки является то, что этот метод защиты является более надежным. Цинк помогает контролировать появление ржавчины и других дефектов на предметах из стали. Другие же методы лишь маскируют недостатки.

Внимание: На сталь, покрытую цинковым сплавом можно нанести лакокрасочное покрытие, которое может придать не только привлекательный внешний вид с эстетической точки зрения, но и обеспечить двойную защиту металла.

Таблица 1. Сравнение показателей стоимости и срока службы стали после горячего цинкования с другими способами защиты (себестоимость принята за 100%)

В продаже также существуют различные типы ванн, специально созданные как для предварительной подготовки продукции, так и для цинкования.

Конструкция продукции создана таким образом, чтобы обеспечивать высокий уровень качества работы. Предусмотрены специальные защитные металлические кожухи, системы аспирации и многое другое. Все это позволяет гарантировать, что уровень подготовки продукции, а также качество результата проведения работ будет на действительно высоком уровне.

Ванна для горячего цинкования

Технология горячего цинкования предполагает использование специальных ванн, в которых производится предварительная обработка металла и окончательное нанесение защитного покрытия. Для производства подобной продукции используются материалы, устойчивые к воздействию химически активных и агрессивных составов. Качественная ванна для горячего цинкования металла способна выполнять свои функции в течение длительного времени при условии обслуживания в соответствии с требованиями нормативов.

Используемые составы

Холодная оцинковка может выполняться с применением различных составов, выбор которых делают в зависимости от целого ряда факторов. Применяются такие смеси как в производственных условиях, так и для того, чтобы выполнить холодное цинкование своими руками в домашних условиях.

Одним из наиболее популярных цинкосодержащих составов, при помощи которого выполняется холодное цинкование металлоконструкций, является «Гальванол». Этим средством можно обрабатывать как наружные, так и внутренние части металлических конструкций, элементы оборудования различного назначения.

Фасовка состава для холодного цинкования «Гальванол»

«Гальванол», который относится к категории однокомпонентных смесей, представляет собой жидкий раствор, содержащий электролитический цинк высокой чистоты, а также связующие компоненты и летучие соединения. «Гальванол» обеспечивает очень высокую степень защиты изделия при холодном цинковании.

К значимым достоинствам, которыми обладает «Гальванол», следует отнести:

• хорошую адгезию с поверхностями изделий, изготовленных из черных металлов;
• быстроту и легкость нанесения;
• возможность использования в широком температурном интервале: от –30 до +50°;
• возможность нанесения на ржавые поверхности (при условии, что ржавчина на них держится достаточно крепко);
• возможность использования даже при повышенной влажности окружающего воздуха.

Технические характеристики состава «Гальванол»

Цинковое покрытие, для формирования которого был использован «Гальванол», сохраняет свои защитные свойства при взаимодействии с парами этилового спирта, растворами солей, морской и пресной водой. Важно также, что такой состав для холодного нанесения цинка обеспечивает двойную защиту от коррозии – барьерную (пассивную) и катодную (активную).

Еще одним распространенным составом, при помощи которого выполняется холодная оцинковка, является «Цинотан». Использоваться он может как в комплексных защитных системах, где выступает в роли грунтовочного слоя, так и в качестве отдельного защитного покрытия. Покрытия, сформированные с использованием данного цинкосодержащего состава, сохраняют свои защитные свойства при постоянном контакте с сильнозагрязненной атмосферой и соленой водой.

Технические характеристики состава «Цинотан»

Чаще всего «Цинотан» используется для покрытия:

• элементов гидросооружений;
• емкостей для хранения продуктов нефтепереработки;
• элементов ограждающих конструкций;
• резервуаров и труб холодного и горячего водоснабжения;
• опор линий электропередач (ЛЭП);
• промышленных конструкций различного назначения;
• авто- и железнодорожных сооружений.

Важным достоинством «Цинотана» является и то, что использовать такой состав можно практически во всех климатических зонах нашей страны. Не случайно свой выбор в пользу именно данного состава сделали компании, которые являются лидерами отечественной экономики: «РЖД», «Газпром» и др.

При выборе состава для холодного цинкования стоит прислушаться к отзывам людей, на деле опробовавших технологию

К числу популярных составов, применяемых для выполнения холодного цинкования, также следует отнести:

• «Мастер АК-100» (применяется для обработки деталей автотранспортных средств, в том числе кузовов автомобилей, различных строительных конструкций, мостов и элементов ЛЭП);
• «ЦВЭС» (компонентами данного состава для холодного цинкования являются этилсиликат и цинковый порошок, применяют его для обработки высоколегированных сталей);
• «Цинотерм» (кремнийорганический раствор, который может использоваться в комплексе с различными лакокрасочными материалами);
• «Цинконол» (полиуретановая грунтовка, содержащая в своем составе цинк и позволяющая получать покрытия с высокими защитными свойствами, повышенной термической стойкостью и эластичностью).

Решая, какую технологию выбрать – горячее или холодное цинкование, – следует иметь в виду, что конструкция, на которой защитный цинковый слой сформирован с помощью холодного метода, может прослужить даже дольше чем та, для обработки которой применялся другой способ. При этом стоимость выполнения холодной оцинковки ниже, да и провести эту процедуру значительно проще, чем горячее или гальваническое цинкование.

Особенности технологии

Используют при холодном цинковании краски – различные цинкосодержащие смеси. Требования к ним, как и к любым цинковым покрытиям, полученным по различным технологиям, регламентирует ГОСТ 9.305-84. Так, в этом документе указано, что холодная оцинковка может выполняться на любых металлических изделиях и конструкциях, кроме тех, которые изготовлены из сталей повышенной прочности или магниевых сплавов.

Чтобы в результате выполнения холодного поверхностного цинкования получить на металлическом изделии или конструкции слой с высокими защитными свойствами, необходимо тщательно подготовить обрабатываемую поверхность.

Заключается такая подготовка, согласно ГОСТу, в выполнении следующих процедур.

• С обрабатываемой поверхности удаляются закоксованные участки, загрязнения различной природы, остатки солей, повреждения, вызванные воздействием природных факторов.
• Металлу придается требуемый уровень шероховатости, для чего может быть использована абразивоструйная, гидроабразивная или гидродинамическая обработка. Таким образом с изделия можно также удалить продукты окисления и ржавчину.
• Проводится финишная ручная очистка металла, выполняемая для удаления с него сварочных брызг, острых кромок и заусенцев.
• С изделия удаляют остатки пыли струей сжатого воздуха.

Этапы холодного цинкования

Для того чтобы оцинкованный слой отличался хорошей адгезией с обрабатываемой поверхностью, на ней не должно быть жировых и масляных пятен. Если такие пятна имеются, их необходимо удалить перед холодным цинкованием, для чего используются растворители углеводородной группы. ГОСТ, в частности, оговаривает следующие требования к качеству подготовки обрабатываемой поверхности.

Холодное цинкование кузова автомобиля своими силами

После того как проверено качество подготовки к холодному цинкованию, можно наносить на изделие жидкий цинк – специальную смесь, содержащую данный металл. Используя различные краски или смеси с цинковой составляющей, следует обращать внимание на то, при какой температуре воздуха их рекомендуют применять производители. Надо также иметь в виду, что температура самой обрабатываемой поверхности должна быть минимум на 3° выше, чем точка росы. Если пренебречь этим требованием, можно столкнуться с тем, что на поверхности обрабатываемого изделия будет конденсироваться влага, которая значительно ухудшит характеристики наносимого покрытия.

Для определения точки росы, что требуется не только при проведении холодного цинкования, можно использовать различные измерительные приборы, к числу которых относятся гигрометр, термометр, психрометр или специальные измерительные устройства. Показания приборов, полученные при таких измерениях, сверяются с данными справочных таблиц. Таким образом точно определяется точка росы для конкретного случая.

Зависимость точки росы от температуры и относительной влажности

Краску цинковую можно наносить в несколько слоев. Очень важно, чтобы каждый новый слой наносился только после того, как прежний просохнет до указанной производителем используемого состава степени. Каждый слой краски для холодного цинкования должен наноситься максимально равномерно. Холодная оцинковка, как уже говорилось выше, может выполняться при помощи пневматического краскопульта или безвоздушным методом. Как правило, последний способ, который предполагает применение валиков или кистей, используют в тех случаях, когда защитное покрытие необходимо нанести не на всю поверхность изделия, а только на его отдельные участки.

Толщина сформированного защитного слоя, а также степень его адгезии с обработанной поверхностью обязательно проверяются, для чего используются специальные измерительные устройства. Кроме того, осуществляется визуальный контроль нанесенного покрытия, что позволяет оценить его декоративные характеристики, а также выявить на нем дефекты и плохо обработанные участки.

Ванны на участке химической подготовки металлоконструкций цеха горячего цинкования

Предварительная подготовка металлических деталей для последующего цинкования является наиболее важным этапом. От качества его проведения зависит успешность нанесения защитного покрытия. В процессе подготовки изделия проходят несколько стадий, на каждой из которой используются емкости для химических растворов.

Стандартными ваннами участка химической подготовки являются:

• емкости для обезжиривания металла чаще всего производятся из полипропилена толщиной примерно 20 мм. Для очистки стали в таких ваннах используются кислотные и щелочные растворы, к воздействию которых материал устойчив;
• для промывки деталей также используются специальные ванны, в которые подается вода. Так как стенки емкости контактируют с остатками химических растворов, для производства ванн используются полимеры;
• специальная ванна для травления металла выполняется из материалов, устойчивых к воздействию соляной кислоты. Обязательно присутствует крышка для исключения испарений химических веществ;
• флюсование заготовок выполняется в специальных емкостях. Материалы, из которых выполнена ванна, способны работать при температуре порядка 60 градусов и должны быть устойчивы к воздействию хлоридов аммония и цинка.

Кроме резервуаров предварительной подготовке на участке химической обработки предусмотрены ванны охлаждения. Чаще всего такие емкости выполнены из стали или полимеров, находятся в постоянном контакте с водой.

Что влияет на срок службы ванны для цинкования

Стоит обратить внимание на то, от чего зависит срок эксплуатации такой емкости.

В среднем, одной ванны хватает на 20-25 лет.

При этом важно обеспечивать соблюдение требований по эксплуатации, не допускать доведения до аварийного состояния.

Также стоит контролировать то, какие составы заполняются внутрь. Применение различных вариантов химически активных веществ могут повлиять на то, сколько будет использоваться подобная емкость для оцинковки.

Выбор правильного состава ванны цинкования гарантирует, что даже при контакте с агрессивными химическим средами, не будет наблюдаться нарушения целости конструкции, герметичности.

Дефекты гальваники

Недостаточная адгезия. Отслаивание и непрочность присоединения защитного слоя цинка после гальванического цинкования, как правило, связаны с нарушениями техпроцесса при очистке, травлении и обезжиривании поверхности изделия. Кроме того, причиной этого явления может быть засорение электролита солями других металлов и органическими соединениями.

Питтинг. Питтингом в гальванике называют образование на поверхности осаждаемого металла небольших точечных каверн или углубленных полосок. В гальваническом цинковании этот дефект может проявляться вследствие отсутствия или недостаточной интенсивности перемешивания, а также из-за наличия в электролите органических или гидрокисных примесей.

Шероховатость. Излишняя шероховатость защитного цинкового слоя обычно указывает на присутствие в гальваническом растворе избыточного количества сульфата цинка, различных гидроксидов и механических примесей. Это явление также может быть следствием слишком высокой плотности тока и недостаточной концентрации в электролите анионов цинка.

Хрупкость покрытия. Если покрытие, полученное гальваническим цинкованием, имеет повышенную хрупкость, то в большинстве случаев это указывает на слишком высокую плотность тока в катодном пространстве. Другая причина этого дефекта — избыточное присутствие в электролите органических примесей.

Темный цвет. Причинами различных оттенков темных цветов (в основном, коричневого) обычно являются наличие органических загрязнений в гальванической ванне, завышенная температура электролитического раствора, а также снижение плотности тока в области катода.

В Интернете можно встретить описания и даже видеоролики с демонстрацией «наружного» гальванического цинкования без использования ванны. А что вы думаете по поводу этой технологии? Поделитесь, пожалуйста, своим мнением в комментариях к данной статье.

Конструкция

Что из себя представляет непосредственно резервуар, где будет расплавляться цинк и куда будут погружаться металлоконструкции. Как правило, это керамическая ванна в металлическом кожухе, толщиной 20-30 мм. Ванна оборудована системой управления, аспирации аэрозольных отходов, системой нагрева, вспомогательными системами. Рабочая температура в ванне 450-480 С.

На изображениях ниже можно увидеть примерную схему цеха горячего цинкования:

Цифры о компании ЦИНКОР

• Более 160 тонн продукции отгружено за 2018 год
• Наши постоянные клиенты — более 550 предприятий (от небольших кузниц до крупных заводов)
• Более 600 частных клиентов купили наши покрытия в 2018 году

Дополнительная скидка в 350 рублей, при заказе через сайт.

У вас есть вопросы? Позвоните или напишите нам!

Мы поможем выбрать покрытие, которое окажется для вас оптимальным!

Звоните прямо сейчас и приобретите нашу продукцию по самой выгодной цене!

Используемые материалы и оборудование

Оборудование для цинковой гальванотехники такое же, как и для других гальванических процессов. В его состав входят ванны для гальванического цинкования, а также емкости для химической подготовки изделий. Их объем зависит от вида производства и может варьировать от десяти литров до нескольких кубометров. К ваннам подведены трубопроводы для подачи и отвода воды и реагентов и электрические контакты для подвода напряжения к анодам и катодам.

В общем виде технологический процесс гальванического цинкования состоит из следующих этапов:

• Механическая зачистка.
• Травление изделия.
• Промывка в проточной воде.
• Обезжиривание.
• Гальваническое цинкование.
• Промывка, сушка и контроль.

Современные ванны для гальванического цинкования изготавливают из кислотостойких пластмасс. Безопасность при работе с компонентами электролита аналогична правилам промышленного использования растворов кислот и щелочей. Никаких специальных требований, связанных с токсичностью или агрессивностью электролита, к гальваническому цинкованию не предъявляется.

Преимущества цинковых покрытий

В настоящее время оцинковка является самым массовым покрытием, используемым для антикоррозионной защиты черных металлов. Это связано с тем, что по совокупности экономических, экологических, технологических и физико-химических факторов у горячего и гальванического цинкования попросту нет конкурентов. К примеру, цинк дешевле никеля в четыре раза, а олова — в восемь раз. Сопоставимый с ним по цене кадмий и его соединения высокотоксичны и канцерогенны, а технология их применения гораздо сложнее.

Цинк прекрасно адгезируется к поверхности стали и чугуна. Кроме того, он является более активным металлом, поэтому легче окисляется и в паре с цинком не дает вступать железу в окислительные реакции. Эта его особенность проявляется даже в тех случаях, когда непрерывность покрытия нарушена, т. е. на поверхности металла имеются царапины, задиры, трещины или потертости. Гальванические цинковые покрытия пластичны и сохраняют непрерывность на деталях, работающих в режиме циклической деформации. К примеру, кадмированный цинк используется в качестве коррозионной защиты стальных пружин, работающих в режиме периодического сжатия и растяжения.

Оформите заказ на качественное горячее цинкование

На производственной линии нашей компании оборудованы различные варианты конструкции ванн горячего цинкования и правильной подготовки материалов для проведения обработки. Мы выполняем качественные работы по цинкованию и гарантируем, что металл получит хороший уровень защиты против большинства потенциальных внешних нагрузок.

Среди преимуществ работы с нами есть такие, как:

• Хороший уровень оснащения современным оборудованием.
• Официальные гарантии качества всех видов работ.
• Быстрое выполнение даже срочных заказов.
• Доступные цены.
• Работа даже с наиболее крупными деталями.

Мы готовы ответить на все интересующие клиентов вопросы, рассчитать стоимость выполнения поставленной задачи. Чтобы узнать подробности работы с нами, оставьте заявку или звоните по указанным телефонам.

Альтернатива традиционным методам цинкования

Оцинковка, по мнению большинства специалистов, является одним из лучших способов коррозионной защиты металлических конструкций. Применение методов гальванического и горячего цинкования позволяет обеспечить антикоррозионную защиту металлу на десятки лет (до полувека). Между тем применять такие методы цинкования не всегда представляется возможным, так как это требует значительных финансовых вложений в специальное оборудование и технологическую оснастку.

Во всех случаях, когда использование традиционных способов покрытия металла слоем цинка связано с определенными сложностями, хорошей альтернативой является холодное цинкование металла. При холодном поверхностном цинковании на металлическое изделие наносится цинкосодержащий состав. В результате такой обработки формируется слой, антикоррозионные свойства которого почти ничем не уступают характеристикам покрытий, полученных другими методами цинкования.

К наиболее значимым преимуществам, которыми обладает технология холодного цинкования, надо отнести следующие.

• Краска, используемая для холодного цинкования, отличается хорошей адгезией как по отношению к поверхности обрабатываемого изделия, так и к покрытиям любого другого типа.
• Конструкции, оцинковывание которых выполняется с помощью холодного метода, могут иметь любые геометрические параметры и формы.
• Метод холодного цинкования не требует значительных финансовых затрат для подготовки изделий к обработке.
• Металлические детали, которые были подвергнуты оцинковке по данной технологии, хорошо поддаются свариванию.
• Состав для холодного цинкования может наноситься даже в домашних условиях, для чего можно использовать краскопульт, малярный валик или даже обычную кисть.
• Такой способ покрытия металла цинком не требует демонтажа обрабатываемой конструкции, нет необходимости транспортировать ее к месту выполнения обработки, а затем доставлять обратно и выполнять монтаж.

Оцинковка, проводимая по холодной технологии, отличается еще одним значимым преимуществом. Заключается оно в том, что осуществлять такой процесс можно в достаточно широком интервале температур: от –20 до +40°. Между тем цинковый защитный слой, полученный по данной технологии, характеризуется недостаточно высокой устойчивостью к механическим повреждениям, что можно считать недостатком такого метода цинкования. Однако, учитывая тот факт, что поврежденное покрытие в любой момент можно восстановить, используя состав для холодного цинкования, такой недостаток можно считать незначительным.

Оборудование для горячего цинкования

В современном мире для процедуры горячего цинкования используются виды оборудовании, которые подходят для сильного нагревания цинка. К ним относится ванна горячего цинкования. Ведущими поставщиком такого оборудования в мире является Китай.

Ванна горячего цинкования

Есть несколько категорий таких ванн:

• ванны для мелкогабаритных изделий,
• ванны для обработки цинковым сплавом труб,
• ванны для крупногабаритных изделий.

Они отличаются своими размерами. Он способна нагреваться благодаря:

• системе электронагревания,
• жидкому топливу,
• сжиженному газу,
• каменному углю.

У каждой ванны имеется своя система нагревания, которая позволяет за короткое время расплавить цинк и нагреть его до определенной температуры.

Статьи по теме

Для защиты от коррозии сегодня создано большое количество методов. Они направлены на то, чтобы с помощью специальных растворов или веществ на поверхности металлических изделий появлялась тонкая защитная пленка, которая препятствует попаданию на металл кислорода и продуктов, имеющихся в агрессивной среде.

Гальваническое цинкование

В современном мире используется большое количество методов для защиты металлических поверхностей от образования слоя коррозии, который приводит к тому, что металлическое покрытие начинает становиться более хрупким и разрушается.

Материал корпуса и размеры

Габариты емкостей для горячего цинкования могут быть различными. При выборе продукции учитываются параметры деталей, подлежащих обработке. Наиболее востребованными являются резервуары среднего размера, которые можно встретить на большинстве предприятий, занимающихся горячим цинкованием металлоконструкций. Например, на предприятии АО «Умекон» используются ванны фирмы «Pilling» с размером 13,5х2,2х3,5 м.

Для работы с крупными деталями и изделиями применяются крупногабаритные ванны, в которые продукция помещается полностью. Малогабаритные емкости имеют объем менее 30 кубических метров и также активно используются на производстве. Размер ванны горячего цинкования является одним из основных параметров при выборе.

Еще одной важной характеристикой емкостей для обработки металла является материал, из которого изготовлен резервуар. Пользуются спросом ванны, выполненные из полимеров:

• изделия из полиэтилена с маркировкой РЕ выдерживают температуры от -20 до +80 градусов. К достоинствам таких ванн относится устойчивость к ударам и механическим нагрузкам, воздействию химически активных составов, эластичность;
• одними из лучших по характеристикам являются ванны из полипропилена РР, работающие в температурном диапазоне до 100 градусов. Такие емкости устойчивы к воздействиям кислот и щелочей, обладают хорошими диэлектрическими показателями, прочные и износостойкие;
• изделия из поливинилхлорида стоят дороже полипропиленовых аналогов, используются в производстве резервуаров большого объема. Такие емкости хорошо переносят ударные нагрузки, отличаются температурной и химической стойкостью;
• самыми дорогими являются ванны из половинилиденфторида PVDF. Такие конструкции выдерживают нагрев до 140 градусов, устойчивы к воздействию кислот, щелочей, других химически активных соединений;
• на производстве активно используются ванны из нержавеющей стали, в состав которой входят добавки для улучшения химической стойкости. Такие емкости применяются при промывке, сушке, фосфатировании изделий;
• в цехах горячей оцинковки можно встретить дорогие в производстве ванны из титана. Такие емкости в несколько раз дороже стальных и полимерных аналогов. Изделия не подвергаются коррозии, хорошо выдерживают воздействие химически активных веществ.

Все указанные типы ванн являются востребованными при горячем оцинковании. При выборе емкости учитывается ряд характеристик и условий использования резервуара. В отдельных случаях ванна может использоваться как резервная, заменять основную емкость на период ремонта или профилактики.

Технология горячего цинкования

Технология горячего цинкования делится на несколько этапов:

1. подготовка поверхности

Перед процедурой необходимо тщательным образом подготовить стальную поверхность к нанесению цинковой пленки. Сначала необходимо обезжирить поверхность, чтобы с нее были удалены масла или загрязнения. После этого нужно тщательным образом промыть материала или изделия из стали, что поверхность была идеально чистой. На следующем этапе подготовки важно произвести процедуру травления. Она заключается в устранении с поверхности всех оксидов металла. Сделать это можно благодаря нагретой соляной кислоте или ингибоиторам. После этого проводится обработка металла специальными веществами для того, чтобы остановить процессы окисления. На заключительном этапе осуществляется сушка металла или металлического предмета.

2. Подготовка цинкового сплава

На данном этапе осуществляется нагревание цинка до температуры 450 градусов Цельсия.

Важно: Во время погружения материалов для покрытия их цинковым сплавом необходимо соблюдать определенную скорость, потому что медленное погружение позволит на поверхности металла образоваться оксидам, чего нельзя допустить.

Данный этап является завершающим. Он осуществляется на открытом воздухе. Сплав на поверхности стали застывает.

Чем холодное цинкование выгоднее горячего

Нам предлагают разные способы защиты металла от коррозии: холодное цинкование, горячее, гальваническое, газо-термическое, термодиффузионное и прочие. Каждый способ имеет свои плюсы и минусы. Как понять, какой способ оптимален для вас и ваших металлических конструкций? Холодное и горячее цинкование – наиболее актуальные и распространенные. В этой статье мы расскажем, что для вас окажется выгоднее – горячее цинкование или холодное.

Что такое цинкование?

Цинкование — нанесение на металл слоя цинка для защиты металла от коррозии.

При контакте металла и цинка возникает электрохимическая реакция. Цинк утрачивает свои электроны и расходуется первым, не давай коррозии образовываться на металле, до тех пор пока не истощится. Уже начавшийся процесс ржавления останавливается. Этот способ назван катодной или активной защитой.

Кроме этого, цинковое покрытие дает еще пассивную (барьерную) защиту, образовывает на поверхности плотную пленку. Пленка не пропускает влагу и кислород к защищенному железу. Все виды цинкования (нанесения цинка) дают металлу активную и пассивную защиту.

Технологические процессы методов

Холодное цинкование – нанесение на подготовленную поверхность металла состава с содержанием цинка 92-96%. Применяется холодное цинкование как обычные краски – наносится кистью, валиком, краскопультом и окунанием.

Метод холодного цинкования был разработан в 80-х годах XX века. С тех пор его популярность растет с каждым годом из-за удобства и практичности. Так в США 90% мостов покрыты составами для холодного цинкования. А самый впечатляющий пример — один из самых больших водопроводов мира, находящийся в Австралии и насчитывающий 460 километров. Его покрыли цинкосодержащим составом в 1942-44 годах и с тех пор ни разу не обновляли покрытие. Если учесть толщину слоя всего лишь в 75 мкм, а так же отсутствие в то время оборудования для качественной очистки и покраски, то надежность и долговечность метода холодного цинкования не вызывает сомнений.

Горячее цинкование – окунание конструкции в ванну с нагретым до 400°C антикоррозийным цинковым составом. После «купания» конструкцию подвешивают и ждут до полного высыхания. Так расплавленным цинком заполняются все мелкие трещины и труднодоступные места конструкции, а покрытие получается сплошным и не имеет пропусков. При бережной эксплуатации такая защита может прослужить до 60 лет.

Горячее цинкование изобрели более 160 лет назад и признали стандартом в этой области. Поэтому его называют самым проверенным способом защиты металлов от коррозии. С возникновения метода в его технологическом процессе практически ничего не изменилось.

Преимущества и недостатки методов

Если взять кованные ворота площадью 8 м 2 и оцинковать их разными методами, можно наглядно увидеть расходы.

Для покрытия ворот в 2 слоя вам понадобиться не более 10 кг состава. Этот объем обойдется вам в 4500-4900 рублей. Работа по подготовке и нанесению, даже с привлечением специалиста обойдется еще в 4000 рублей. Больше никаких расходов для применения метода холодного цинкования не требуется. Итого: 8500-8900 рублей за холодное цинкование ворот.

Стоимость оцинковки горячим методом рассчитывают начиная от 1 тонны, потому что независимо от размера детали используется много энергии для нагревания оборудования до необходимой температуры, а к каждой конструкции приваривают специальные «ушки», чтобы ее подвешивать.

Горячее цинкование 1 тонны металла стоит от 28000 рублей — это минимальная цена, которую вы в любом случае заплатите. Транспортировка ворот на место горячей оцинковки и обратно обойдется по Москве от 4000 тысяч рублей в одну сторону. Итого: 36000 рублей.

И так мы видим, что стоимость процедуры холодного цинкования – 8900 рублей, а горячего цинкования с учетом перевозок – 36000 рублей. Разница более чем в 4 раза очевидна!

Вы экономите 27100 рублей!

Вывод

Несмотря на надежность метода горячего цинкования, его использование несет большие расходы, на транспортировку и саму процедуру цинкования. Холодное цинкование позволяет сэкономить на защите металла без потери качества. К тому же, холодное цинкование устойчиво противостоит внешним воздействиям, гораздо проще наносится, продолжает выполнять свои защитные функции при повреждениях, быстро и локально ремонтируется.

Обработка методом холодного цинкования позволит вам сэкономить, увеличить стоимость ваших конструкций, а значит и ваши доходы, сделать изделия привлекательнее для ваших покупателей. Холодное цинкование позволит вам гордиться произведенной продукцией и не волноваться за ее качество, ведь после нанесения можно просто забыть о коррозии на срок до 25 лет.

Мы экономим ваше личное время

• Оформление заказа по телефону 1-2 минуты
• Доставка в день обращения по Москве и СПБ
• В регионы отправим транспортной компанией

Вы получите удовольствие работая с нами

• Персональный менеджер и приятное обслуживание
• Индивидуальное решение срочных вопросов
• Экспертная консультация по товарам

Работая с нами будьте спокойны

• Только сертифицированный продукт
• Полный комплект бух. документов
• Сертификаты и паспорта качества

Особенности использования емкостей для химической подготовки продукции

Наша компания уделяет большое внимание процессу предварительной подготовки изделий непосредственно перед проведением горячего цинкования. Это позволяет удалить с поверхности все загрязнения, которые потенциально могли бы представлять угрозу для качества итоговой оцинковки.

Они удаляют органические загрязнения, а также делают все для того, чтобы повысить уровень адгезии, стабилизировать качество сцепления цинкового покрытия.

Существует сразу несколько основных видов ванн, которые могут использоваться в процессе подготовки продукции. К ним относятся следующие:

• Емкости для проведения обезжиривания. Обычно для такой задачи допускается применение специальных полипропиленовых емкостей с разными характеристиками. Они выпускаются с толщиной стенок примерно 20 мм. При помещении стали в такую ванну, внутрь заливаются щелочные растворы. При этом с поверхности удаляются органические загрязнения, которые могли бы повлиять на конечное качество цинкования.
• Ванны для промывки. В работе по подготовке активно используется вода. Это нужно для того, чтобы устранить с поверхности все остатки химических растворов. При этом возможно использование полимерных материалов для изготовления емкостей.
• Ванна для травления. Еще одним действием, которое создано специально для подготовки металла, становится травление. В процессе может применяться множество вариантов материалов. Главное требование к ним – гарантия высокого уровня защиты против разрушения из-за длительного контакта с соляной кислотой.
• Емкости для флюсования. Чтобы увеличить адгезию материала и сделать цинковое покрытие намного более качественным и стабильным, в работе также применяется и процедура флюсования. Материалы, которые применяются для создания ванны, имеют высокий уровень стойкости к контакту с хлоридами аммония и цинком.
• Охладительные ванны. Чтобы продолжать работу с деталью после того, как она была полностью оцинкована, используются полимерные или стальные ванны, в которых температура материала постепенно опускается до указанных характеристик.

Наше производство оснащено всеми современными ваннами горячего цинкования, а также правильно подобранными емкостями для выполнения подготовки. Вся производственная линия строго отвечает установленным отраслевым требованиям.

Технология гальванического цинкования металла

Гальваническое цинкование: основы, преимущества и краткое описание техпроцесса. Виды электролитов и применяемого оборудования. Дефекты гальваники и их причины.

Гальваническое цинкование — это один из самых распространенных методов создания антикоррозионных и декоративных цинковых покрытий. Оно дешевле и проще горячего цинкования, но имеет некоторые ограничения по применению, поскольку не позволяет создавать защитных слоев толще 40 микрон. Основой этой технологии является электрохимический процесс осаждения цинка из электролитического раствора на деталь, подключенную к отрицательному полюсу источника питания. Для повышения коррозионной и механической стойкости, а также в декоративных целях цинковые покрытия подвергают кадмированию, хроматированию и обработке фосфатными соединениями.

Обычно гальваническим способом цинк наносят на поверхности изделий из углеродистых сталей и различных видов чугуна. Помимо этого существуют технологии электролитического цинкования алюминия и ряда других металлов, но они используются гораздо реже. Основная номенклатура цинковой гальваники — это разнообразные крепежные элементы, инструмент, кронштейны, опоры, подвески, внешние детали машин и оборудования, а также холоднокатаный тонколистовой прокат. Сегодня среди народных умельцев электролитическое цинкование является самой популярной гальванической технологией. Это связано с тем, что цинк и его соединения практически безвредны, недороги и их свободно может приобрести любой желающий. А для работы с этими реагентами требуются минимальные знания и простейшее оборудование.

Применяемые электролиты

• Кислые и слабокислые. Традиционные простые электролитические растворы на основе сульфатов, хлоридов, борфторидов или их смесей.
• Аммиакатные. Нейтральные и щелочные гальванические растворы, которые получают путем растворения оксида цинка в растворе сульфата (или хлорида) аммония.
• Цианидные и цинкатные. Щелочные электролиты, в которых применяют цианид и цинкат натрия, растворенные в едком натре.

Кроме того, существуют электролиты для гальванического цинкования на основе аминосоединений, но они имеют гораздо меньшее распространение.

В зависимости от условий эксплуатации, материалов, из которых выполнена емкость, срок службы ванн может отличаться. В среднем продолжительность использования резервуаров составляет 25 лет. Если не соблюдать требования технологических процессов, периодически вытаскивать цинк из ванны, застывший на дне, емкость может прийти в аварийное состояние ранее определенного производителем срока.

Технологический процесс горячего цинкования является сложным и ответственным, требует поэтапной обработки изделий, применения герметичных емкостей и специальных химических составов. К ваннам, установленным на производственных участках, предъявляются высокие требования. Использование емкостей высокого качества – обязательное условие проведения цинкования металла в соответствии с требованиями действующих стандартов.

Ванна получалась из согнутого листа максимальной толщины, который можно было подвергнуть обработке на металлообрабатывающем оборудовании того времени, к бокам которого приваривались плоские листы из металла той же толщины. Нагрев ванн осуществлялся с помощью сжигания твердого или жидкого топлива в топках, расположенных перед ванной, причем продукты сгорания омывали боковые стенки ванны и таким образом нагревали ее содержимое. Образующийся гартцинк при этом осаждался на дно ванны; через определенное время, когда его накапливалось достаточно много, его вычерпывали.

Рис. 8.2. Самый ранний рисунок ванны расплава

Однако по мере развития технологии цинкования погружением стали видны недостатки такой технологии – ванны сильно разрушались по местам сварки; из-за сквозной коррозии образовывались течи, которые необходимо было оперативно заделывать; время жизни ванн было очень коротко и не определялось теоретически. Для оперативного опорожнения таких дефектных ванн предусматривались специальные краны вблизи днища ванн, через которые жидкий цинк выливался на пространство у дна ванны, огороженное валиками из песка. Ванны данной конструкции обсуждались на международных конференциях еще в пятидесятых годах прошлого века.

Во-первых, нужно было при увеличенной длине ванны не только сохранить ее механическую прочность, но и по возможности для продления жизни ванны увеличить толщину металла. Но при увеличении толщины металла, скажем, до 40 мм возникает проблема гибки металла. Сначала пошли самым простым путем, а именно, отказались от гибки металла, что иллюстрируется примером на рис. 8.3 справа. К горизонтально расположенному листу приваривали две боковые и две торцовые стенки. В этом случае возможности изготовления изделия уже не лимитируются имеющимся гибочным оборудованием.

Рис. 8.3. Эволюция технологии изготовления ванн для расплава (справа налево).

Но у такого способа имеется серьезный недостаток. Под действием силы тяжести содержащегося в ванне цинка, особенно с учетом изменения механических свойств металла при повышенной температуре, в конструкции возникают напряжения, характер которых хорошо виден из анализа рис. 8.4, которые часто заканчиваются образованием трещин и даже разрывов по месту сварки (рис. 8.5). И жизнь у таких ванн была короткой, несмотря на повышенную толщину металла – от нескольких месяцев до полутора лет, что не устраивало технологов.

Поэтому по мере развития возможностей гибочного оборудования сначала ушли от сварки на боках ванны, оставив сварку только на дне ванны, где металл в наименьшей степени подвергается механическим воздействиям (средняя часть рис. 8.3), а затем отказались и от этой сварки, начав изготовление этой части ванны из одного листа (на рис. 8.3 слева). В результате заметно изменилась схема механического воздействия на металл: давление слоя цинка направлено на растягивание стенки, а не на ее изгиб, что не приводит к трещинообразованию (рис.8.6).

Наконец, работа по созданию ванн современной конструкции завершилась заменой плоских боковых стенок на согнутые. В результате технология изготовления оказалась унифицированной – изготавливают отдельно боковые стенки ванны с закругленными углами, затем, в зависимости от заданной длины ванны и ее ширины, гнут U-образные элементы стенок и дна ванны в необходимом количестве, затем все это сваривают в единое целое. При такой технологии во всей ванне произошла замена изгибающих напряжений на напряжение на разрыв, что повысило долговечность ванн.

После того, как были сняты основные риски в части механической долговечности ванн, выяснились некоторые проблемы, которые были до поры до времени в тени, а именно, проблемы сварки. При обычной сварке всегда используются электроды для заполнения шовного объема с повышенным содержанием кремния – в этом случае сварка протекает с меньшим количеством дефектов. Но именно повышенное содержание кремния в сварном шве приводит к повышенной скорости коррозии в местах сварки.

Пришлось для сварки ванн цинкования разрабатывать технологию сварки с электродами того же состава, что и материал ванны (сварка под слоем флюса), что существенно снизило и эти риски.

Рис. 8.4. Характер деформации при работе ванны, изготовленной из плоских листов.

Рис. 8.5. Характер возникающих трещин при работе ванны вследствие концентрации напряжений в последней.

Рис. 8.6. Характер изменения формы ванны современного типа под действием термических воздействий.

Изготовленную ванну помещают в печь, внутренний вид которой показан на рис. 8.8. Печь состоит из прочного теплоизолирующего корпуса, в который вставлены фиксаторы ванны, препятствующие изменению ее формы, а также горелки. На данном фото представлены плоскопламенные горелки с радиационными защитными экранами. Расстояние между стенками ванны и стенками печи варьируется от 30 до 60 см, в зависимости от типов горелок, используемых при нагреве.

Рис. 8.7. Фото современной ванны для расплава.

Рис. 8.8. Нагревательная печь с плоскопламенными горелками перед установкой в нее ванны. Вдоль низа боковых стенок видны фиксаторы для устранения изменения формы ванны во время ее работы.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

Особенности размеров и материалов корпуса ванны для цинкования

В работе могут использоваться различные варианты объема ванн для проведения горячего цинкования. Эти характеристики напрямую влияют на то, с какими деталями можно работать в процессе.

Наша компания оснащает свои производственные линии самыми глубокими ваннами в ЦФО. Это помогает выполнять все задачи клиентов и справляться с цинкованием даже самых сложных деталей. Также учитывается и объем. Это нужно чтобы понять, какое количество цинка можно будет загрузить внутрь.

В процессе подбора определенных вариантов емкости, на первый план выходит не только их объем, но и материал, который был использован в процессе изготовления. Есть несколько наиболее распространенных вариантов сырья, среди которых:

• Полиэтилен РЕ. Может применяться специально для того, чтобы закачивать внутрь вещество, которое прогрето до +80. При этом полиэтиленовые варианты емкостей отличаются высокой степенью механической прочности, отлично выдерживают даже достаточно сильные внешние нагрузки. Полиэтилен показывает хорошую эластичность и при этом не вступает в контакт с различными химическими веществами, которые применяются в процессе.
• Полипропилен РР. Еще один вариант материала, который можно использовать для уже более сильного нагрева – до 100 градусов. Именно такой вариант продукции создан специально для того, чтобы справляться с сильным давлением, а также не допустить повреждения под действием химически-активных веществ, таких, как щелочи и кислоты. Популярность подобному материалу прибавляют и хорошо выраженные диэлектрические характеристики.
• Поливинилхлорид. Продукция из такого материала во многом похожа на полипропилен. Материал используется специально для того, чтобы создавать емкости действительно большого объема, в которые можно погружать крупные детали. Корпус оказывается максимально прочным, хорошо выдерживает сильные нагрузки, в том числе, ударные.
• Поливинилхлорид PVDF. Распространенный, хотя и довольно дорогой материал. Отлично противостоит кислотам и щелочам, различным соединениям с высоким уровнем химической активности. В процессе работы отлично справляется с прогревом стенок даже до +140 градусов.
• Нержавеющая сталь. Классический вариант для производства ванн различного объема. В силу своей повышенной химической стойкости, такой материал оказывается очень востребованным. Он отлично подойдет для сушки, фосфатирования, промывки и других вариантов работ.
• Титан. Изделия из титана стоят достаточно дорого, потому встречаются реже, чем модели из полимерных составов или из нержавейки. При этом обеспечивается высокий уровень защиты от коррозии и различных видов повреждений, которые возникают под воздействием агрессивных химических средств с разными показателями.

При оборудовании своих линий подготовки материалов, а также проведения горячего цинкования, мы учитывали все установленные к такому типу продукции требования. Это позволило обеспечить высокое качество подготовки деталей, а также последующего выполнения оцинковки поверхностей.